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(11) |
EP 2 610 499 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.01.2017 Patentblatt 2017/03 |
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Anmeldetag: 27.12.2011 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Pumpenaggregat
Pump power unit
Groupe motopompe
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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03.07.2013 Patentblatt 2013/27 |
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Patentinhaber: Grundfos Holding A/S |
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8850 Bjerringbro (DK) |
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Erfinder: |
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- Iversen, Kåre
8870 Langå (DK)
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Vertreter: Patentanwälte Vollmann & Hemmer |
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Wallstraße 33a 23560 Lübeck 23560 Lübeck (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 4 108 257 DE-U1- 7 836 469 US-A- 3 960 418 US-B1- 8 083 500
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DE-A1-102006 053 479 GB-A- 866 678 US-A- 4 944 611
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Merkmalen.
[0002] Bei Pumpenaggregaten mit einem als Spaltrohrmotor ausgebildeten elektrischen Antriebsmotor,
wie beispielsweise Umwälzpumpenaggregaten für Heizungsanlagen, ist üblicherweise im
Inneren eines Spaltrohrtopfes ein Lager angeordnet, in welchem ein Axialende einer
Motorwelle in radialer Richtung gelagert ist. Zur Befestigung dieses Lagers ist es
bekannt, an das axiale Ende des Spaltrohres einen Lagerhalter anzuschweißen, in welchem
das Lager aufgenommen wird. Dieser Lagerhalter weist dann in der Regel einen kleineren
Innendurchmesser als das angrenzende Spaltrohr auf. Dieser Aufbau des Spaltrohrs mit
dem angeschweißten Lagerhalter ist relativ aufwändig.
[0003] DE 41 08 257 A1 zeigt eine Magnetkupplungspumpe mit einer Magnetkupplung, in welcher ein äußerer
Magnetrotor von einem inneren Magnetrotor durch einen Spalttopf getrennt ist. Der
innere Magnetrotor ist in seinem Inneren an einer Welle befestigt, welche in einem
Lager gelagert ist, welches in einem sich konzentrisch zur Welle erstreckenden Vorsprung
gelagert ist, wobei der Vorsprung sich vom offenen Ende des Spaltrohres in dieses
hineinerstreckt. So ist die Lagerung im Inneren des inneren Magnetrotors gelegen.
[0004] DE 10 2006 053 479 A1 offenbart eine Motorkreiselpumpe mit einem als Spaltrohrmotor ausgebildeten elektrischen
Antriebsmotor. Dabei ist das Spaltrohr so ausgebildet, dass es an seinem dem Laufrad
abgewandten Axialende durch einen Blechformkörper verschlossen ist, welcher eine axiale
Verlängerung des Spaltrohres mit kleinerem Durchmesser bildet, in welcher ein Lager
für die Rotorwelle angeordnet ist. Das heißt, hier ist ein separates Bauteil zum Verschluss
des Spaltrohres am axialen Ende vorgesehen.
[0005] US 4,944,611 offenbart ein abgedichtetes Kugellager, bei welchem ein äußerer Lagerring in einem
druckgegossenen Gehäuse angeordnet ist, wobei der äußere Lagerring an den axialen
Enden von einem Blechmantel umgeben ist, welcher zu starke Temperatureinflüsse von
dem Lager beim Eingießen in das Gehäuse fernhält. Dieser Mantel kann gewellt ausgebildet
sein.
[0006] Eine weitere Kugellageranordnung ist aus
US 3,960,418 bekannt. Eine weitere Gleitlageranordnung ist aus
DE 78 36 469 U1 bekannt.
[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Pumpenaggregat mit einem Spaltrohrmotor dahingehend
zu verbessern, dass ein Lager auf einfachere Weise an einem Spaltrohrtopf angeordnet
werden kann, wobei gleichzeitig ein vereinfachter Aufbau des Spaltrohres möglich ist.
[0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Pumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
[0009] Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor auf, welcher
in bekannter Weise als Spaltrohrmotor ausgebildet ist und mit der eigentlichen Pumpe
eine Baueinheit bildet. Das Spaltrohr ist als Spaltrohrtopf ausgebildet, das heißt
ein Axialende des Spaltrohres, nämlich das dem Laufrad der Pumpe abgewandte Axialende
des Spaltrohres ist geschlossen ausgebildet. Ein solcher Spaltrohrtopf kann in bekannter
Weise beispielsweise aus Metall, insbesondere aus rostfreiem Stahl gefertigt werden.
Dabei kann der Spaltrohrtopf insbesondere als Tiefziehteil hergestellt werden. Im
Inneren des Spaltrohrtopfes ist ein Lager zur Lagerung einer Motorwelle angeordnet.
Dabei ist das Lager nahe dem geschlossenen Ende des Spaltrohrtopfes angeordnet. Das
Lager weist einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner als der Innendurchmesser des
Spaltrohrtopfes ist. Das heißt, der Spaltrohrtopf ist in dem Bereich, in dem das Lager
angeordnet ist, vorzugsweise nicht verjüngt ausgebildet.
[0010] Um das Lager, welches einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des
Spaltrohrtopfes aufweist, dennoch in dem Spaltrohrtopf fixieren und lagern zu können,
ist ein Lagerhalter vorgesehen, welcher den Freiraum zwischen Außendurchmesser des
Lagers und Innendurchmesser des Spaltrohrtopfes füllt und das Lager zentriert im Spaltrohrtopf
fixiert. Dazu weist der Lagerhalter mehrere sich quer zum Innenumfang des Spaltrohrs
erstreckende Stege auf. Das heißt der Lagerhalter ist nicht als Vollmaterial ausgebildet.
Die Stege sind vorzugsweise in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und über den
Umfang verteilt. Besonders bevorzugt sind die Stege dabei gleichmäßig über den Umfang
verteilt, um Radialkräfte in allen Richtungen gleichmäßig von dem Lager auf den Spaltrohrtopf
übertragen zu können. Der Lagerhalter ist vorzugsweise als separates Bauteil gefertigt,
welches nach der Herstellung des Spaltrohrtopfes in diesen eingesetzt wird. Das Lager
kann vor dem Einsetzen des Lagerhalters in den Spaltrohrtopf in dem Lagerhalter angeordnet
werden, oder aber auch nach dem Einsetzen des Lagerhalters in den Spaltrohrtopf. Das
Lager wird an seinem Innenumfang weiter bevorzugt nach dem Einsetzen in den Spaltrohrtopf
geschliffen, um eine Zentrierung der Lagerflächen bezüglich des Innendurchmessers
des Spaltrohrtopfes sicherzustellen.
[0011] Die Stege erstrecken sich quer zum Innenumfang des Spaltrohres, das heißt vorzugsweise
im Wesentlichen radial zur Längsachse des Spaltrohrtopfes, das heißt zur Drehachse
der Motorwelle. Die Stege und vorzugsweise der gesamte Lagerhalter können beispielsweise
aus Kunststoff oder auch aus Metall ausgebildet sein.
[0012] Besonders bevorzugt sind die Stege aus einem Flachmaterial, insbesondere einem Blech
ausgebildet, welches eine Wandstärke aufweist, die geringer ist als der radiale Abstand
zwischen dem Außenumfang des Lagers und dem Innenumfang des Spaltrohres. Das heißt,
dieses Flachmaterial erstreckt sich mit seinen Oberflächen quer, insbesondere radial
zum Innenumfang des Spaltrohrtopfes bzw. zur Längsachse des Spaltrohrtopfes.
[0013] Bevorzugt können mehrere Stege einstückig von einem in Umfangsrichtung wellen- und/oder
zickzackförmig verlaufend geformten Flachmaterial gebildet sein. Das heißt, dieses
Flachmaterial ändert seine Erstreckungsrichtung immer so, dass Stege gebildet werden,
welche sich quer oder insbesondere im Wesentlichen radial zum Innenumfang des Spaltrohrtopfes
erstrecken. Dabei können sich die Stege, welche so gebildet werden, in Abschnitten
auch im Winkel, insbesondere im spitzen Winkel zum Radius erstrecken. Die wellenförmige
bzw. zickzackförmige Form kann insbesondere durch Umformen des Flachmaterials bzw.
Bleches gefertigt werden. Der im Querschnitt zickzackförmige bzw. wellenförmige Verlauf
erstreckt sich dabei vorzugsweise über den gesamten äußeren Umfang des Lagerhaltes
und füllt den Freiraum zwischen dem Innenumfang des Spaltrohrtopfes und dem Außenumfang
des Lagers aus. Dabei kommen die Scheitelpunkte bzw. Scheitelbereiche des wellen-
bzw. zickzackförmigen Flachmaterials am Innenumfang des Spaltohrtopfes sowie am Außenumfang
des Lagers zur Anlage und sorgen so für die radiale Fixierung des Lagers im Inneren
des Spaltrohrtopfes und für die Kraftübertragung von dem Lager auf den Spaltrohrtopf
in radialer Richtung.
[0014] Vorzugsweise erstreckt sich das Flachmaterial so über den gesamten Umfang, insbesondere
als geschlossener Ring. Auf diese Weise wird das Lager über den gesamten Umfang radial
im Inneren des Spaltrohrtopfes fixiert bzw. gelagert.
[0015] Der Lagerhalter ist vorzugsweise relativ zu dem Lager so dimensioniert, dass das
Lager im Inneren des Lagerhaltes kraftschlüssig fixiert ist. Das heißt, der Lagerhalter
weist einen Innendurchmesser auf, welcher vorzugsweise geringfügig kleiner als der
Außendurchmesser des Lagers ist, sodass es beim Einsetzen des Lagers zu einer Verformung
des Lagerhalters kommt, welcher aufgrund elastischer Rückstellkräfte zu einer kraftschlüssigen
Anlage des Lagerhalters am Außenumfang des Lagers führt.
[0016] Ferner ist der Lagerhalter vorzugsweise relativ zu dem Innenumfang des Spaltrohrtopfes
so dimensioniert, dass der Lagerhalter im Inneren des Spaltrohrtopfes kraftschlüssig
fixiert ist. Dazu weist der Lagerhalter, wenn er nicht in den Spaltrohrtopf eingesetzt
ist, vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, welcher geringfügig größer als der Innendurchmesser
des Spaltrohrtopfes ist, sodass der Lagerhalter beim Einsetzten in den Spaltrohrtopf
elastisch verformt wird und so kraftschlüssig an der Innenwandung des Spaltrohrtopfes
fixiert wird. Die elastische Verformbarkeit des Lagerhalters zum kraftschlüssigen
Fixieren des Lagers und/oder zum kraftschlüssigen Fixieren des Lagerhalters im Inneren
des Spaltrohrtopfes kann durch einen Verformung der einzelnen, sich quer zum Innenumfang
des Spaltrohrs erstreckenden Stege oder durch Verformung der Stege zueinander geschehen.
[0017] Der Lagerhalter ist besonders bevorzugt aus Blech geformt. Dabei kann die Formgebung
insbesondere durch Tiefziehen erfolgen. So kann der Lagerhalter beispielsweise aus
einem runden Blech gefertigt werden, indem zunächst durch Tiefziehen eine becherförmige
Gestalt erzeugt wird. Anschließend kann in der Umfangswandung und gegebenenfalls der
Stirnfläche dieser becherförmigen Gestalt eine wellenförmige Struktur ausgebildet
werden, indem die Umfangswandung in radialer Richtung an mehreren Stellen nach innen
und/oder außen eingedrückt wird. Im letzten Schritt kann dann schließlich der Boden
bzw. ein Zentralbereich des Bodens aus dieser becherförmigen mit Einbuchtungen bzw.
mit Wellen versehenen Struktur ausgestanzt werden. Auf diese Weise lässt sich ein
solcher Lagerhalter aus Blech vollständig durch Umformung und Stanzen fertigen, ohne
dass eine spanende oder thermische Bearbeitung erforderlich ist. Ferner kann der Lagerhalter
so einstückig ausgebildet werden. So kann eine geschlossene Ringstruktur ohne Schweiß-
oder Fügevorgänge erzeugt werden.
[0018] Besonders bevorzugt weist der Lagerhalter zumindest einen radial nach innen gerichteten
axialen Anschlag auf, an welchem das Lager mit einem Axialende zur Anlage kommt. Dieser
Anschlag ist vorzugsweise an der dem Boden des Spaltrohrtopfes zugewandten Seite des
Lagerhalters ausgebildet und liegt seinerseits bevorzugt am Boden des Spaltrohrtopfes
an. Dieser Anschlag fixiert das Lager in axialer Richtung und verhindert, dass das
Lager in axialer Richtung aus dem Lagerhalter herausrutschen kann bzw. in axialer
Richtung zu weit in den Lagerhalter eingeschoben wird.
[0019] Der radial nach innen gerichtete Anschlag wird weiter bevorzugt von einem sich radial
nach innen erstreckenden umfänglichen Kragen gebildet. Ein solcher Kragen kann bei
dem vorangehend beschriebenen Fertigungsverfahren mittels Tiefziehen leicht ausgebildet
werden, indem der Boden der becherförmigen Struktur nicht vollständig entfernt wird,
sondern nur ein Zentralbereich entfernt wird, sodass am Innenumfang des Lagerhalters
ein ringförmiger Abschnitt des Bodens als umfänglicher Kragen erhalten bleibt.
[0020] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Lagerhalter zumindest
einen sich in axialer Richtung vollständig durch den Lagerhalter hindurch erstreckenden
Kanal auf. Dieser Kanal ermöglicht es, dass zu förderndes Fluid, beispielsweise Wasser
durch den Lagerhalter hindurchströmen kann und so die Rückseite des Lagers erreichen
kann, sodass das Lager vollständig umspült wird. Dies ist vorteilhaft, da die Schmierung
des Lagers üblicherweise durch die zu fördernde Flüssigkeit erfolgt. Ein solcher Kanal
bzw. mehrer Kanäle können durch voneinander beabstandete Stege des Lagerhalters ausgebildet
werden. Dabei bilden die Freiräume zwischen den Stegen derartige Kanäle. Die Freiräume
erstrecken sich dazu von einem Axialende zum entgegengesetzten Axialende des Lagerhalters.
Bei einer wellenförmigen oder zickzackförmigen Struktur des Lagerhalters werden die
Kanäle durch die in radialer Richtung geformten Einbuchtungen, das heißt die von der
wellen- bzw. zickzackförmigen Struktur aufgespannten freien Querschnittsflächen gebildet.
[0021] Weiter bevorzugt ist in dem Anschlag zumindest ein sich radial erstreckender Kanal
ausgebildet, welcher an seinem radial äußeren Ende vorzugsweise mit einem sich in
axialer Richtung durch den Lagerhalter erstreckenden Kanal verbunden ist. Dieser Kanal
ermöglicht es, dass Flüssigkeit, welche durch den Lagerhalter oder umfänglich am Lagerhalter
vorbei strömt, an der Rückseite des Lagerhalters radial nach innen zu dem Lager bzw.
den Lagerflächen des Lagers hin strömen kann, um dort für die ausreichende Schmierung
zu sorgen. Der Kanal im Anschlag bzw. die Kanäle im Anschlag liegen vorzugsweise an
der dem Lager zugewandten Seite, können jedoch zusätzlich oder alternativ auch an
der dem Boden des Spaltrohrtopfes zugewandten Seite gelegen sein. Vorzugsweise erstrecken
sich die radial erstreckenden Kanäle als Verlängerungen der sich axial erstreckenden
Kanäle. Bei Umformung eines zunächst becherförmig tiefgezogenen Bleches können derartige
Kanäle durch Ein- oder Ausbuchtungen des Bleches, welche über den Umfang verteilt,
bevorzugt gleichmäßig über den Umfang verteilt in dem Blech ausgebildet werden, geschaffen
werden. Dabei wird auch das Bodenblech der becherförmigen Struktur entsprechend mit
Ein- bzw. Ausbuchtungen versehen. Wenn dann der Zentralbereich des Bodenbleches ausgestanzt
wird, verbleibt in dem umfänglichen Kragen eine wellenförmige oder gezackte Struktur,
welche an den Oberflächen die sich radial erstreckenden Kanäle definiert.
[0022] Der Lagerhalter ist zweckmäßigerweise derart ausgestaltet und in dem Spaltrohrtopf
angeordnet, dass das Lager axial beabstandet zu einem Boden des Spaltrohrtopfes positioniert
ist. Dabei liegt vorzugsweise der Lagerhalter mit seinem axialen Stirnende, vorzugsweise
mit der Außenseite seines sich radial nach innen erstreckenden Anschlags bzw. Kragens
am Boden des Spaltrohrtopfes an. So hält der Lagerhalter das Lager in definiertem
Abstand zum Boden des Spaltrohrtopfes. Wenn der radial nach innen gerichtete Kragen
bzw. der Anschlag des Lagerhalters in der vorangehend beschriebenen Weise mit sich
radial nach innen erstreckenden Kanälen beispielsweise durch eine wellenförmige Struktur
des Kragens ausgebildet ist, wird so sichergestellt, dass Flüssigkeit zwischen dem
Lager und dem Boden des Spaltrohres hindurchströmen kann und so das Lager rückseitig
umströmen kann, um für die ausreichende Schmierung an den Lagerflächen zu sorgen.
[0023] Der Spaltrohrtopf kann in einem Axialbereich, in welchem ein Rotor angeordnet ist,
das heißt in dem Axialbereich, in dem die magnetisch wirksamen Bestandteile des Rotors
angeordnet sind, eine reduzierte Wandstärke aufweisen. Dadurch kann der magnetische
Wirkungsgrad zwischen Stator und Rotor verbessert werden. Der Lagerhalter jedoch ist
vorzugsweise in einem Axialbereich mit nicht reduzierter Wandstärke angeordnet. So
wird im Bereich des Lagers eine ausreichende Stabilität des Spaltrohrtopfes zur Aufnahme
der vom Lager übertragenen Kräfte geschaffen. Eine Ausdünnung der Wandung Spaltrohrtopfes
kann beispielsweise durch Drücken oder Walzen erfolgen. Dabei wird das dem Boden des
Spaltrohrtopfes zugewandte Axialende des Spaltrohrtopfes nicht bearbeitet, sodass
dieser Bereich, in welchem dann der Lagerhalter mit dem Lager angeordnet wird, nicht
ausgedünnt wird. Bis auf eine solche reduzierte Wandstärke durch Ausdünnen der Wandstärke
weist der Spaltrohrtopf jedoch über seine gesamte axiale Länge vorzugsweise im Wesentlichen
denselben Durchmesser auf.
[0024] Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat ist besonders bevorzugt als ein Umwälzpumpenaggregat,
insbesondere als ein Heizungsumwälzpumpenaggregat ausgebildet.
[0025] Nachfolgend wir die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
In diesen zeigt:
- Fig. 1
- eine teilweise geschnittene perspektivische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen
Pumpenaggregats,
- Fig. 2
- eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des Spaltrohrtopfes des Pumpenaggregats
gemäß Fig. 1 von der dem Laufrad zugewandten Seite,
- Fig. 3
- eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht des Spaltrohrtopfes gemäß Fig.
2 von der Rückseite her gesehen,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht des Lagerhalters von der Rückseite her gesehen, und
- Fig. 5
- eine perspektivische Gesamtansicht des Lagerhalters gemäß Fig. 4 von seiner Vorderseite
gesehen.
[0026] Das Pumpenaggregat gemäß Fig. 1 ist ein Heizungsumwälzpumpenaggregat, welches in
bekannter Weise ein Pumpengehäuse 2 mit einem Saugstutzen 4 und einem Druckstutzen
6 aufweist. In dem Pumpengehäuse 2 ist ein Laufrad 8 angeordnet. An das Pumpengehäuse
2 angesetzt ist ein Statorgehäuse 10 mit einem darin angeordneten Stator 12 eines
elektrischen Antriebsmotors. Der elektrische Antriebsmotor ist als Spaltrohrmotor
ausgebildet. Das heißt im Inneren des Stators 12 ist ein Spaltrohrtopf 14 angeordnet,
welcher über einen radial nach außen auskragenden Kragen 16 den Bereich des Statorgehäuses
10, in welchem der Stator 12 gelegen ist, zum Innenraum des Pumpengehäuses 2, in welchem
sich das zu fördernde Fluid befindet, abdichtet. Im Inneren des Spaltrohrtopfes 14
ist ein Rotor 18 angeordnet, welcher über die Motorwelle 20 das Laufrad 8 drehend
antreibt. Die Motorwelle 20 ist an ihrem dem Laufrad 8 abgewandten Axialende in einem
Radiallager 22 gelagert. Das Radiallager 20 ist seinerseits in einem Lagerhalter 24
im Inneren des Spaltrohrtopfes 14 fixiert.
[0027] Die Ausgestaltung und Funktion des Lagerhalters 24 wird näher anhand der Fig. 2 bis
5 beschrieben. Der Spaltrohrtopf 14 weist an seinem offenen Ende den radial nach außen
gerichteten Kragen 16 auf. An seinem entgegengesetzten Axialende ist der Spaltrohrtopf
14 durch einen Boden 26 verschlossen.
[0028] In dem sich an den Kragen 16 anschließenden Axialbereich 28 des Spaltrohrtopfes 14
ist dessen Wandung ausgedünnt bzw. mit reduzierter Dicke ausgebildet, um den Magnetfluss
zwischen Stator 12 und Rotor 18 in diesem Bereich zu verbessern. In dem an den Boden
26 angrenzenden Axialbereich 30 des Spaltrohrtopfes 14 ist dessen Wandstärke nicht
reduziert. In diesem Bereich ist der Lagerhalter 24 mit dem darin angeordneten Radiallager
22 angeordnet. Das Radiallager 22 ist vorzugsweise als Gleitlager, beispielsweise
aus Keramik ausgebildet.
[0029] Der Lagerhalter 24 ist als ein Tiefziehteil aus Blech ausgebildet. Der Lagerhalter
24 hat eine topfförmige Grundform, wobei der Zentralbereich 32 des Bodens dieser topfförmigen
Struktur vorzugsweise durch Stanzen entfernt ist, sodass ein offener Zentralbereich
32 gebildet wird. Die Umfangswandung 34 weist eine wellenförmige Struktur auf, wobei
die radial außen liegenden Scheitelbereiche 36 am Innenumfang des Spaltrohrtopfes
14 kraftschlüssig zur Anlage kommen, während die radial innen liegenden Scheitelbereiche
38 der wellenförmigen Struktur der Umfangswandung 34 kraftschlüssig am Außenumfang
des Radiallagers 22 zur Anlage kommen. So füllt die wellenförmig verlaufende Umfangswandung
34 den Freiraum zwischen dem Radiallager 22 und dem Innenumfang des Spaltrohrtopfes
14 aus und fixiert und zentriert das Radiallager 22 im Inneren des Spaltrohrtopfes
14. Zur Zentrierung der Innenumfangsfläche des Radiallagers 22, welche die Lagerfläche
bildet, bezüglich der Längs- bzw. Drehachse X wird das Radiallager 22 vorzugsweise
nach dem Einsetzen in den Spaltrohrtopf 14 geschliffen.
[0030] Die wellenförmige Struktur der Umfangswandung 34 wird dadurch erreicht, dass sich
die radial außen liegenden Scheitelbereiche 36 und die radial innen liegenden Scheitelbereiche
38 regelmäßig über den Umfang verteilt abwechseln. Eine solche Struktur kann beispielsweise
durch Umformen eines zuvor zylindrischen Topfes erreicht werden. Durch diese wellenförmige
Struktur werden quer zum Innenumfang des Spaltrohrtopfes, das heißt im Wesentlichen
radial zur Drehachse X gerichtete Stege 40 geschaffen, welche die Scheitelbereiche
36 und 38 miteinander verbinden. Die Stege 40 dienen der Zentrierung des Lagers 22
in dem Spaltrohrtopf 14 und zur Übertragung der Radialkräfte von dem Radiallager 22
auf die Umfangswandung des Spaltrohrtopfes 14.
[0031] Durch die wellenförmige Struktur werden zwischen den Stegen 40 Freiräume 42 am Innenumfang
der Umfangswandung 34 des Lagerhalters 24 ausgebildet. Diese Freiräume 42 liegen somit
radial innerhalb der Scheitelbereiche 36. Entsprechend werden dazwischenliegende Freiräume
radial außerhalb der inneren Scheitelbereiche 38 an der Außenseite der Umfangswandung
34 gebildet. Diese Freiräume 42 und die Freiräume 44 am Außenumfang bilden sich axial
über die gesamte Länge des Lagerhalters 24 erstreckende Kanäle, durch welche Flüssigkeit
im Inneren des Spaltrohrtopfes 14 von der dem Pumpengehäuse 2 zugewandten Seite her
durch den Lagerhalter 24 hindurch zur Rückseite des Radiallagers 22 strömen kann.
[0032] Ausgehend von der Umfangswandung 34 weist der Lagerhalter 24 an einem Axialende darüber
hinaus einen radial nach innen gerichteten Kragen 46 auf. Dieser radial nach innen
gerichtete Kragen 46 ist als ringförmiger Kragen ausgebildet. Der ringförmige Kragen
46 stellt den Außenbereich des Bodens der topfförmigen Struktur des Lagerhalters 24
dar, welcher nach Ausstanzen des Zentralbereiches 32 verbleibt. Der Kragen 46 dient
als axialer Anschlag für das Radiallager 22, wenn dieses von der offenen, das heißt
dem Kragen 46 abgewandten Axialseite her in den Lagerhalter 24 eingeschoben bzw. eingepresst
wird. Darüber hinaus kann der Kragen 46 mit seiner Außenseite im Inneren des Spaltrohrtopfes
14 am Boden 26 zur Anlage kommen. So hält der Kragen 46 dann das Radiallager 22 im
Abstand zum Boden 46. Die als Kanäle wirkenden Freiräume 42 am Innenumfang der Umfangswandung
34 des Lagerhalters 24 münden an der Innenseite des Kragens 46 in sich radial nach
innen erstreckenden Kanälen 48. Auf diese Weise wird Flüssigkeit, welche durch die
Freiräume 42 in axiale Richtung strömt, über die Kanäle 48 am Kragen 46 radial nach
innen gerichtet, sodass das Radiallager 22 rückseitig umströmt wird.
[0033] Insgesamt ist zu erkennen, dass durch den als Tiefziehteil aus Blech ausgebildeten
Lagerhalter 24 eine sehr einfache Fixierung des Radiallagers 22 im Inneren des Spaltrohrtopfes
14 möglich wird und gleichzeitig die Umströmung des Radiallagers 22 mit Flüssigkeit
sichergestellt wird. Der Lagerhalter 24 ist so dimensioniert, dass sein Außendurchmesser
im Bereich der äußeren Scheitelbereiche 36 geringfügig größer als der Innendurchmesser
des Spaltrohrtopfes 14 ist. So kann der Lagerhalter 24 in das Innere des Spaltrohrtopfes
14 eingepresst und in dem Axialbereich 30 kraftschlüssig gehalten werden. Gleichzeitig
ist der Innendurchmesser im Bereich der inneren Scheitelbereiche 38 des Lagerhalters
24 vorzugsweise geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Radiallagers 22,
sodass das Radiallager 22 in das Innere des Lagerhalters 24 eingepresst und dort kraftschlüssig
fixiert werden kann.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 2
- - Pumpengehäuse
- 4
- - Saugstutzen
- 6
- - Druckstutzen
- 8
- - Laufrad
- 10
- - Statorgehäuse
- 12
- - Stator
- 14
- - Spaltrohrtopf
- 16
- - Kragen
- 18
- - Rotor
- 20
- - Motorwelle
- 22
- - Radiallager
- 24
- - Lagerhalter
- 26
- - Boden
- 28
- - Axialbereich
- 30
- - Axialbereich
- 32
- - Zentralbereich
- 34
- - Umfangswandung
- 36, 38
- - Scheitelbereiche
- 40
- - Stege
- 42, 44
- - Freiräume
- 46
- - Kragen
- 48
- - Kanäle
- X
- - Längs- bzw. Drehachse
1. Pumpenaggregat mit einem als Spaltrohrmotor ausgebildeten elektrischen Antriebsmotor,
welcher im Inneren eines Spaltrohrtopfes (14) ein Lager (22) aufweist, in welchem
eine Motorwelle (20) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Lager (22) einen Außendurchmesser aufweist, welcher kleiner als der Innendurchmesser
des Spaltrohrtopfes (14) ist, und das Lager (22) im Inneren des Spaltrohrtopfes (14)
in einem Lagerhalter (24) gelagert ist, welcher mehrere sich quer zum Innenumfang
des Spaltrohrtopfes (14) erstreckende Stege (40) aufweist und den Freiraum zwischen
Außendurchmesser des Lagers (22) und Innendurchmesser des Spaltrohrtopfes (14) füllt
und das Lager (22) zentriert im Spaltrohrtopf (14) fixiert.
2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltrohrtopf (14) aus Metall, insbesondere aus rostfreiem Stahl ausgebildet
ist.
3. Pumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (40) aus einem Flachmaterial, insbesondere einem Blech ausgebildet sind,
welches eine Wandstärke aufweist, die geringer ist als der radiale Abstand zwischen
dem Außenumfang des Lagers (22) und dem Innenumfang des Spaltrohrtopfes (14).
4. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stege (40) einstückig von einem in Umfangsrichtung wellen- und/oder zickzackförmig
verlaufend geformten Flachmaterial gebildet sind.
5. Pumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Flachmaterial sich über den gesamten Umfang, vorzugsweise als geschlossener Ring
erstreckt.
6. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhalter (24) relativ zu dem Lager (22) so dimensioniert ist, dass das Lager
(22) im Inneren des Lagerhalters (24) kraftschlüssig fixiert ist.
7. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhalter (24) relativ zu dem Innendurchmesser des Spaltrohrtopfes (14) so
dimensioniert ist, dass der Lagerhalter (24) im Inneren des Spaltrohrtopfes (14) kraftschlüssig
fixiert ist.
8. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhalter (24) aus Blech, insbesondere durch Tiefziehen geformt ist.
9. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhalter (24) zumindest einen radial nach innen gerichteten axialen Anschlag
(46) aufweist, an welchem das Lager (22) mit einer Axialseite zur Anlage kommt.
10. Pumpenaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Anschlag von einem sich radial nach innen erstreckenden umfänglichen
Kragen (46) gebildet wird.
11. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhalter (24) zumindest einen sich in axialer Richtung (X) vollständig durch
den Lagerhalter (24) hindurch erstreckenden Kanal (42) aufweist.
12. Pumpenaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich in axialer Richtung (X) durch den Lagerhalter (24) hindurch erstreckende
Kanäle durch Freiräume (42) zwischen den Stegen (40) des Lagerhalters (24) gebildet
sind.
13. Pumpenaggregat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlag (46) zumindest ein sich radial erstreckender Kanal (48) ausgebildet
ist, welcher an seinem radial äußeren Ende vorzugsweise mit einem sich in axialer
Richtung (X) durch den Lagerhalter (24) erstreckenden Kanal (42) verbunden ist.
14. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhalter (24) derart ausgestaltet und in dem Spaltrohrtopf (14) angeordnet
ist, dass das Lager (22) axial beabstandet zu einem Boden (26) des Spaltrohrtopfes
(14) positioniert ist.
15. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltrohrtopf (14) über seine gesamte Länge einen im Wesentlichen konstanten
Durchmesser aufweist.
16. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltrohrtopf (14) in einem Axialbereich (28), in welchem ein Rotor (18) angeordnet
ist, eine reduzierte Wandstärke aufweist und der Lagerhalter (24) in einem Axialbereich
(30) mit nicht reduzierter Wandstärke angeordnet ist.
17. Pumpenaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein Umwälzpumpenaggregat, insbesondere ein Heizungsumwälzpumpenaggregat ausgebildet
ist.
1. A pump assembly with an electric drive motor which is designed as a canned motor and
which in the inside of a can pot (14) comprises a bearing (22), in which a motor shaft
(20) is mounted, characterised in that
the bearing (22) has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of
the can pot (14), and the bearing (22) is mounted in the inside of the can pot (14)
in a bearing holder (24) which comprises several webs (40) extending transversely
to the inner periphery of the can pot (14), fills the free space between the outer
diameter of the bearing (22) and the inner diameter of the can pot (14) and fixes
the bearing (22) in the can pot (14) in a centred manner.
2. A pump assembly according to claim 1, characterised in that the can pot (14) is designed of metal, in particular of a rust-free steel.
3. A pump assembly according to claim 1 or 2, characterised in that the webs (14) are formed from a flat material, in particular of a sheet metal, which
has a wall thickness which is smaller than the radial distance between the outer periphery
of the bearing (22) and the inner periphery of the can pot (14).
4. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that several webs (40) are formed as one piece from a flat material which in the peripheral
direction is shaped running in a wave-like and/or zigzag manner.
5. A pump assembly according to claim 4, characterised in that the flat material extends over the whole periphery, preferably as a closed ring.
6. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the bearing holder (24) is dimensioned relative to the bearing (22) such that the
bearing (22) is fixed with a non-positive fit in the inside of the bearing holder
(24).
7. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the bearing holder (24) is dimensioned relative to the inner diameter of the can
pot (14) such that the bearing holder (24) is non-positively fixed in the inside of
the can pot (14).
8. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the bearing holder (24) is formed from sheet metal, in particular by way of deep
drawing.
9. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the bearing holder (24) comprises at least one radially inwardly directed axial abutment
(46), on which the bearing (22) comes into contact with an axial side.
10. A pump assembly according to claim 9, characterised in that the at least one abutment is formed by a radially inwardly extending, peripheral
collar (46).
11. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the bearing holder (24) comprises at least one channel (42) extending in the axial
direction (X) completely through the bearing holder (24).
12. A pump assembly according to claim 11, characterised in that several channels extending in the axial direction (X) through the bearing holder
(24) are formed by free spaces (42) between the webs (40) of the bearing holder (24).
13. A pump assembly according to claim 9 or 10, characterised in that at least one radially extending channel (48) is formed in the abutment (46), said
at least one channel at its radially outer end being connected preferably to a channel
(42) extending in the axial direction (X) through the bearing holder (24).
14. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the bearing holder (24) is designed and arranged in the can pot (14), in a manner
such that the bearing (22) is positioned axially distanced to a base (26) of the can
pot (14).
15. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the can pot (14) has an essentially constant diameter over its whole length.
16. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that the can pot (14) in an axial region (28), in which a rotor (18) is arranged, has
a reduced wall thickness and the bearing holder (14) is arranged in an axial region
(30) with a wall thickness which is not reduced.
17. A pump assembly according to one of the preceding claims, characterised in that it is designed as a circulation pump assembly, in particular a heating circulation
pump assembly.
1. Groupe motopompe avec un moteur d'entraînement électrique de type moteur à gaine qui
comprend à l'intérieur d'une gaine en forme de pot (14) un palier (22) dans lequel
est monté l'axe de moteur (20),
caractérisé en ce que le palier (22) présente un diamètre extérieur qui est inférieur au diamètre intérieur
de la gaine en forme de pot (14) et que le palier (22) est monté à l'intérieur de
la gaine en forme de pot (14) dans un support de palier (24) qui comporte plusieurs
entretoises (40) s'étendant transversalement à la circonférence intérieure de la gaine
en forme de pot (14) et qui remplit l'espace libre entre le diamètre extérieur du
palier (22) et le diamètre intérieur de la gaine en forme de pot (14) et qui fixe
le palier (22) de manière centrée dans la gaine en forme de pot (14).
2. Groupe motopompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine en forme de pot (14) est réalisée en métal, notamment en acier inoxydable.
3. Groupe motopompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les entretoises (40) sont réalisées en un matériau plat, notamment en une tôle, qui
présente une épaisseur de paroi qui est inférieure à la distance radiale entre la
circonférence extérieure du palier (22) et la circonférence intérieure de la gaine
en forme de pot (14).
4. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs entretoises (40) sont formées en une seule pièce par un matériau plat s'étendant
dans la direction circonférentielle sous la forme d'ondes et/ou en zigzag.
5. Groupe motopompe selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau plat s'étend sur la circonférence entière, de préférence sous la forme
d'un anneau fermé.
6. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de palier (24) présente des dimensions telles par rapport au palier (22)
que le palier (22) soit solidaire en effort à l'intérieur du support de palier (24).
7. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de palier (24) présente des dimensions telles par rapport au diamètre
intérieur de la gaine en forme de pot (14) que le support de palier (24) soit solidaire
en effort à l'intérieur de la gaine en forme de pot (14).
8. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de palier (24) est réalisé en une tôle, qu'il est formé notamment par
emboutissage.
9. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de palier (24) comprend au moins une butée axiale (46) orientée radialement
vers l'intérieur à laquelle le palier (22) est adjacent par un côté axial.
10. Groupe motopompe selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite au moins une butée est formée par un collet circonférentiel (46) s'étendant
radialement vers l'intérieur.
11. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de palier (24) comprend au moins un canal (42) s'étendant en direction
axiale (X) entièrement à travers le support de palier (24).
12. Groupe motopompe selon la revendication 11, caractérisé en ce que plusieurs canaux s'étendant en direction axiale (X) entièrement à travers le support
de palier (24) sont formés par des espaces libres (42) entre les entretoises (40)
du support de palier (24).
13. Groupe motopompe selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il est formé, dans la butée (46), au moins un canal (48) s'étendant radialement qui
est relié à son extrémité radialement extérieure de préférence à un canal (42) s'étendant
en direction axiale (X) à travers le support de palier (24).
14. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de palier (24) est conformé et disposé dans la gaine en forme de pot (14)
de telle façon que le palier (22) soit positionné axialement espacé par rapport à
un fond (26) de la gaine en forme de pot (14).
15. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine en forme de pot (14) présente un diamètre sensiblement constant sur toute
sa longueur.
16. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine en forme de pot (14) présente, dans une zone axiale (28) dans laquelle est
disposé un rotor (18), une épaisseur de paroi réduite et que le support de palier
(24) est disposé dans une zone axiale (30) ayant une épaisseur de paroi non réduite.
17. Groupe motopompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est conformé comme groupe motopompe de circulation, notamment de groupe motopompe
de circulation de chauffage.
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